Guía de selección de mandriles para máquinas de corte por láser de tubos

Posicionamiento y escenarios de uso de la máquina de corte láser de tubos

En el mercado actual de Máquina de corte por láser de tubosLos modelos de un solo mandril tienen escenarios de aplicación limitados (solo son adecuados para tuberías cortas de
≤3 metros y procesos sencillos), que representan menos del 15% de la cuota de mercado, la mayoría de ellos con configuraciones básicas. Mientras tanto, los modelos de doble y triple mandril, gracias a su capacidad de adaptación a tuberías medianas y largas y a su procesamiento de alta precisión, ocupan más del 85% del mercado general y se han convertido en la opción predilecta para la producción profesional.

1.Sistema de mandril único: una opción complementaria para escenarios específicos

Estado del mercado: Adecuado únicamente para el procesamiento sencillo de muebles, artículos de primera necesidad y tuberías de ≤3 metros de longitud, que requieren baja precisión (excentricidad radial ≤0.1 mm). Debido a la alta deflexión en el extremo (0.5 mm/m) y la baja eficiencia (capacidad ≤50 tuberías por turno) al procesar tuberías largas, este tipo de tubería se está sustituyendo gradualmente en la producción industrial.

Limitaciones principales: No se puede proporcionar una sujeción estable para tuberías de más de 6 metros de longitud. Los errores de corte (error de perpendicularidad > 0.1 mm) son comunes al procesar tuberías de paredes gruesas (> 8 mm). Por lo tanto, este tipo de tubería solo se recomienda como opción de transición temporal o para la producción de lotes muy pequeños.

2. Sistema de doble mandril: configuración convencional para producción industrial.

Como modelo líder con una cuota de mercado superior al 60%, la máquina de corte láser de tubos incorpora un sistema de doble mandril con un diseño colaborativo de "accionamiento frontal + seguidor trasero", lo que la convierte en la solución ideal para el procesamiento por lotes de tubos de longitud media y larga. Sus características técnicas y ventajas de aplicación son las siguientes:

Innovación Estructural:La máquina de corte láser de tubos utiliza un diseño simétrico de doble mandril neumático (separación ajustable de 6 a 12 metros) con de 3 a 5 juegos de rodillos de soporte adaptables (capacidad de carga ≤ 1000 kg) ubicados en el centro. Gracias al algoritmo de servo sincrónico patentado por KRRASS, logra una sincronización de milisegundos entre la rotación y la alimentación del tubo (error de sincronización ≤ 0.01 mm), manteniendo la desviación radial dentro de 0.02 mm, lo que representa una mejora del 40 % en la precisión en comparación con un sistema de un solo mandril.

Ventajas principales:Avance en eficiencia: Equipado con un sistema de carga completamente automático, puede procesar entre 80 y 200 tubos de 6 a 12 metros (por ejemplo, tubos de acero al carbono de Φ150 mm x 8 mm) en un solo turno, logrando de 2 a 3 veces la eficiencia de los modelos de un solo mandril y reduciendo los costos de procesamiento unitario en un 30%.

Precisión garantizada: Al procesar tubos de paredes medianas y gruesas (5-15 mm) de Φ100-Φ300 mm, el error de verticalidad del corte es ≤0.05 mm y la tolerancia del ángulo de bisel es ±0.5°, cumpliendo con los estándares centrales en las industrias de fabricación de automóviles y maquinaria de construcción.

Adaptabilidad flexible: Con fuerza de sujeción ajustable (0-5000N) y mordazas flexibles de poliuretano, garantiza tanto la prevención de deformaciones para tubos de paredes delgadas (1-3 mm) como la prevención de deslizamiento para tubos de paredes gruesas (8-15 mm).

Escenarios de aplicación típicos:

Biselado por lotes de tubos de acero sin costura de 6 metros de longitud de Φ120 mm × 10 mm para chasis de automóviles, con una capacidad de 300 tubos en un solo turno y una rugosidad de corte Ra ≤ 3.2 μm.

Perforación de orificios multiángulo de tubos cuadrados de Φ8 mm × 200 mm de 8 metros de largo para la industria de estructuras de acero, logrando una desviación de la posición del orificio de ≤ 0.08 mm a través del control sincronizado de doble mandril.

Corte continuo de tubos ovalados de Φ12mm × 80mm de 5 metros de longitud para equipos de fitness, con una tasa de desperdicio inferior al 0.3%.

3. Sistema de tres mandriles: la solución exclusiva para el mecanizado de precisión de alta gama

Las máquinas de corte por láser de tubos de tres mandriles, con una participación de mercado de menos del 12%, apuntan a tubos ultra largos (>15 metros), tubos ultra gruesos (>20 mm) y procesos de grado de precisión y respaldan el procesamiento central en sectores de alta gama como la energía eólica, la energía nuclear y la aviación.

Avance estructural: Un diseño de tres etapas consta de un mandril de accionamiento frontal + mandril de ajuste central + mandril de soporte trasero. El mandril central se desliza a lo largo de la bancada de la máquina (precisión de posicionamiento ±0.01 mm), lo que permite una longitud total de sujeción de 12 a 18 metros y una fuerza de sujeción máxima de 0 a 8000 N. Al distribuir la tensión entre múltiples puntos de apoyo, la máquina mitiga la deformación por flexión causada por el peso de los tubos largos (deflexión ≤0.03 mm/m).

Barrera técnica: El sistema de retroalimentación de presión inteligente KRRASS monitorea el espesor de la pared del tubo y la dureza del material en tiempo real, ajustando dinámicamente la fuerza de sujeción de tres mandriles (por ejemplo, manteniendo 5000-6000 N al procesar un tubo de aleación de 16 mm), previniendo la deformación del tubo causada por una sujeción excesiva.

Escenarios irremplazables:
Corte de tubos de acero de 12 metros de longitud y Φ500 mm de espesor de pared de 20 mm para torres de aerogeneradores, garantizando una rectitud de ≤0.5 mm en toda su longitud.

Procesamiento de biseles espirales de ±45° en tuberías de energía nuclear, con una tolerancia de ángulo de bisel de ≤±0.3°

Corte de precisión de tubos de aleación ultralargos de 16 metros para aplicaciones aeroespaciales, con una tolerancia de longitud de ±0.1 mm

Dimensiones de selección de profundidad para mandriles dobles y triples

1. Adaptación rígida de la longitud de la tubería y la precisión del procesamiento.

2. Equilibrio óptimo entre escala de producción y rentabilidad

Modelo de doble mandril: Al procesar entre 50 y 200 tubos de 6 a 12 metros al día, el costo unitario de procesamiento es el más bajo. Por ejemplo, para tubos de acero al carbono de 200 mm de diámetro y 10 mm de espesor, el tiempo de procesamiento por tubo se reduce un 40 % en comparación con el modelo de mandril simple, y el costo de mano de obra se reduce un 50 % (sin necesidad de asistencia manual).

Modelo de triple mandril: Al procesar un promedio de más de 200 tubos de 12 metros de longitud al día, la eficiencia se vuelve notable. Gracias al ajuste dinámico del mandril intermedio, se reduce la necesidad de sujeción secundaria de tubos largos, y la capacidad de producción en un solo turno puede superar los 300 tubos. En comparación con el modelo de doble mandril, el consumo de energía de la unidad es un 15 % menor (gracias a la optimización del recorrido, lo que reduce los recorridos en vacío).

3. Adaptación específica de las características de la industria de máquinas de corte por láser de tubos

3. Estrategia de colaboración para la adaptación de los parámetros técnicos de la máquina de corte por láser de tubos.

Adaptación de potencia para modelos de mandril doble

6000W: Adecuado para tuberías con un espesor de pared de 6-12 mm, como tuberías de acero al carbono de Φ300 mm × 10 mm, con una velocidad de corte de hasta 1.5 m/min y una rugosidad de corte de Ra ≤ 3.2 μm.
8000W: Cubre espesores de pared de 8-16 mm y es ideal para procesar tubos cuadrados de pared gruesa (150 × 150 × 12 mm) para maquinaria de construcción. El corte sin rebabas se logra con nitrógeno a alta presión (20 bar).

Configuración de potencia del modelo de tres mandriles

10,000 400 W: Adecuado para cortar tubos de acero al carbono de Φ20 mm × 16 mm con un espesor de pared de 25-0.8 mm a una velocidad de 0.3 m/min, con una zona afectada por el calor ≤XNUMX mm.

12,000 25 W y superior: Adecuado para cortar tubos de pared ultra gruesa de 40 a 500 mm, como los tubos de acero de Φ30 mm × XNUMX mm utilizados en torres de aerogeneradores. Se requiere un láser de doble módulo para garantizar una salida de energía estable.

4. Ruta de verificación e implementación de decisiones

Puntos clave de la verificación del corte de prueba para la máquina de corte por láser de fibra de tubos

Doble mandril: Pruebe la desviación vertical de los bordes de corte en ambos extremos del tubo de 12 metros (debe ser ≤ 0.05 mm) y la consistencia dimensional de las 50 piezas procesadas continuas (el rango de diferencia debe ser ≤ 0.1 mm).

Triple Chuck: Mida la diferencia de desviación entre la sección media y ambos extremos del tubo de 16 metros (debe ser ≤ 0.03 mm) y la fluctuación del ángulo del bisel en el tubo de pared gruesa de 16 mm (debe ser ≤ ±0.3°).

Adaptación de la planificación a largo plazo de la máquina de corte por láser de fibra de tubos

Si en el futuro hay una demanda de procesamiento de tuberías de 12 metros o más, incluso si el procesamiento actual involucra principalmente tuberías que van desde 6 a 12 metros, se recomienda elegir el modelo Triple Chuck (que también puede manejar el procesamiento de tuberías cortas), para evitar la inversión en equipos adicionales (el costo de actualización de Double Chuck a Triple Chuck es aproximadamente el 60% del costo de una máquina nueva).

5.Conclusion

Al seleccionar un profesional de KRRASS Máquina cortadora de fibra de tuboEs fundamental seguir de cerca la tendencia de la industria de “los tubos medianos y largos son la tendencia dominante, con alta precisión como eje central”. El modelo de doble mandril ofrece la ventaja de procesar tubos de 6 a 12 metros y lograr una producción en lotes, lo que lo convierte en la opción preferida para el 80 % de los escenarios industriales. El modelo de triple mandril se centra en el procesamiento de tubos ultralargos de más de 12 metros y piezas de precisión de paredes ultragruesas, lo que proporciona un soporte técnico indispensable para el sector de alta gama. Las empresas deben basar su selección en la longitud de los tubos, los requisitos de precisión y la capacidad de producción, y priorizar la elección de la configuración de mandril que se ajuste a sus necesidades de producción a largo plazo para maximizar la rentabilidad de la inversión en el equipo.